KR20210030348A - Method for manufacturing reflective optical elements of projection exposure apparatus and reflective optical elements for projection exposure apparatus, projection lenses and projection exposure apparatus - Google Patents

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마티아스 케스
슈테펜 베졸트
마티아스 망거
크리스토프 페트리
파벨 알렉시브
발터 파울스
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칼 짜이스 에스엠테 게엠베하
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Abstract

본 발명은 기판 표면(31)을 갖는 기판(30), 보호층(38) 및 EUV 파장 범위를 위해 적합한 층 부분 시스템(39)을 포함하는 투영 노광 장치(1)용 반사 광학 요소를 제조하기 위한 방법이며, a) 기판 표면(31)을 측정하는 단계, b) 전자(36)의 도움으로 기판(30)을 조사하는 단계, c) 기판(30)을 템퍼링하는 단계를 포함하는, 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 EUV 파장 범위용 반사 광학 요소에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 반사 광학 요소로서 미러(18, 19, 20)를 갖는 투영 렌즈 및 투영 렌즈를 갖는 투영 노광 장치(1)에 관한 것이다.The present invention is for manufacturing a reflective optical element for a projection exposure apparatus 1 comprising a substrate 30 having a substrate surface 31, a protective layer 38 and a layer sub-system 39 suitable for the EUV wavelength range. A method comprising the steps of: a) measuring the substrate surface 31, b) irradiating the substrate 30 with the aid of an electron 36, c) tempering the substrate 30. will be. Furthermore, the present invention relates to a reflective optical element for the EUV wavelength range. Furthermore, the present invention relates to a projection lens having mirrors 18, 19, 20 as reflective optical elements and a projection exposure apparatus 1 having a projection lens.

Description

투영 노광 장치의 반사 광학 요소를 제조하기 위한 방법 및 투영 노광 장치용 반사 광학 요소, 투영 렌즈 및 투영 노광 장치Method for manufacturing reflective optical elements of projection exposure apparatus and reflective optical elements for projection exposure apparatus, projection lenses and projection exposure apparatus

본 출원은 그 내용이 본 명세서에 참조로서 완전히 합체되어 있는 독일 특허 출원 DE 10 2018 211 596.6호의 우선권을 주장한다.This application claims the priority of German patent application DE 10 2018 211 596.6, the content of which is incorporated herein by reference in its entirety.

본 발명은 투영 노광 장치의 반사 광학 요소를 제조하기 위한 방법 및 투영 노광 장치용 반사 광학 요소에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 이러한 요소를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 렌즈 및 이러한 투영 렌즈를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a reflective optical element of a projection exposure apparatus and a reflective optical element for a projection exposure apparatus. Furthermore, the present invention relates to a microlithographic projection lens comprising such an element and a microlithographic projection exposure apparatus comprising such a projection lens.

5 내지 20 nm의 EUV 파장 범위에 대한 마이크로리소그래피 투영 노광 장치는 화상 평면 내로의 마스크의 이미징을 위해 사용되는 반사 광학 요소가 그 표면 형태와 관련하여 높은 정확성을 갖는다는 사실에 의존한다. 마찬가지로, EUV 파장 범위용 반사 광학 요소로서 마스크는, 그 사용이 투영 노광 장치의 동작 비용에 중요하게 반영되기 때문에 표면 형태와 관련하여 높은 정확성을 가져야 한다.Microlithographic projection exposure apparatus for the EUV wavelength range of 5 to 20 nm relies on the fact that the reflective optical element used for imaging of the mask into the image plane has a high accuracy with respect to its surface morphology. Likewise, the mask as a reflective optical element for the EUV wavelength range must have high accuracy with respect to the surface shape, since its use is importantly reflected in the operating cost of the projection exposure apparatus.

광학 요소의 표면 형태를 보정하기 위한 방법이, 특히 US 6844272 B2호, US 6 849 859 B2호, DE 102 39 859 A1호, US 6 821 682 B1호, US 2004 0061868 A1호, US 2003 0006214 A1호, US 2003 00081722 A1호, US 6 898 011 B2호, US 7 083 290 B2호, US 7 189 655 B2호, US 2003 0058986 A1호, DE 10 2007 051 291 A1호, EP 1 521 155 A2호 및 US 4 298 247호로부터 공지되어 있다.Methods for correcting the surface morphology of optical elements, in particular US 6844272 B2, US 6 849 859 B2, DE 102 39 859 A1, US 6 821 682 B1, US 2004 0061868 A1, US 2003 0006214 A1 , US 2003 00081722 A1, US 6 898 011 B2, US 7 083 290 B2, US 7 189 655 B2, US 2003 0058986 A1, DE 10 2007 051 291 A1, EP 1 521 155 A2 and US It is known from 4 298 247.

상술된 문헌들에 열거된 몇몇 보정 방법은 조사(irradiation)에 의해 광학 요소의 기판 재료를 국부적으로 압축하는 것에 기초한다. 그 결과, 광학 요소의 표면 형태의 변화가 조사된 영역 부근에서 달성된다. 다른 방법은 광학 요소의 직접 표면 어블레이션(ablation)에 기초한다. 이어서, 전술된 방법 중 다른 것들은 광학 요소 상에 공간적으로 확장된 표면 형태 변화를 각인(impress)하기 위해 재료의 열적 또는 전기적 변형성을 활용한다.Some of the correction methods listed in the above mentioned documents are based on locally compressing the substrate material of the optical element by irradiation. As a result, a change in the surface shape of the optical element is achieved in the vicinity of the irradiated area. Another method is based on direct surface ablation of the optical element. Others of the above-described methods then utilize the thermal or electrical deformability of the material to impress spatially extended surface morphology changes on the optical element.

DE 10 2011084117 A1호 및 WO 2011/020655 A1호는 표면 형태를 보정하는 것에 추가하여, 수 체적 퍼센트 정도의 장기 압축으로부터 또는 EUV 방사선으로 인한 기판 재료의 에이징으로부터 반사 광학 요소를 보호하기 위한 방법을 개시하고 있다. 이를 위해, 반사 광학 요소의 표면은 방사선에 의해 균질하게 압축되고 그리고/또는 보호층으로 코팅된다. 양 방법은 기판 재료 내로의 EUV 방사선의 침투를 방지한다. 그 결과, 장시간 운전에 허용 불가능한 EUV 방사선에 의한 재료 압축의 결과로서의 표면 변형이 방지될 수 있다.DE 10 2011084117 A1 and WO 2011/020655 A1 disclose methods for protecting reflective optical elements from long-term compression on the order of several volume percent or from aging of substrate materials due to EUV radiation, in addition to correcting the surface morphology. I'm doing it. To this end, the surface of the reflective optical element is homogeneously compressed by radiation and/or coated with a protective layer. Both methods prevent penetration of EUV radiation into the substrate material. As a result, surface deformation as a result of material compression by EUV radiation, which is unacceptable for long-time operation, can be prevented.

40 체적% 초과의 SiO2의 성분을 갖는 Schott AG의 Zerodur® 또는 Corning Inc.의 ULE®과 같은 기판 재료의 압축 또는 에이징의 원인은 열역학적 비평형 상태가 기판 재료의 높은 제조 온도에서 동결(frozen-in)되고, 상기 비평형 상태는 EUV 조사의 경우 열역학적 기저 상태(ground state)에 병합되는 것으로 가정된다. 이 가설에 맞추어, 이들 층이 적절하게 선택된 코팅 방법의 경우 기판 재료보다 실질적으로 더 낮은 온도에서 생성되기 때문에 이러한 압축을 나타내지 않는 SiO2의 코팅을 생성하는 것이 가능하다.The cause of compression or aging of substrate materials such as Schott AG's Zerodur® or Corning Inc.'s ULE® with a composition of SiO 2 >40 vol. in), and the unequilibrium state is assumed to be incorporated into a thermodynamic ground state in case of EUV irradiation. In keeping with this hypothesis, it is possible to produce a coating of SiO 2 that does not exhibit this compression since these layers are produced at substantially lower temperatures than the substrate material for the appropriately selected coating method.

기판의 표면 형태를 보정하고 압축에 의한 장기 변화에 대한 보호를 위해 재료의 타겟화된 국부 및 균질 압축을 위한 모든 전술된 방법의 단점은, 상기 방법이 시간 경과에 따른 압축 철회(compaction receding) 및 이에 의해 야기되는 표면 형태의 변화를 고려하지 않는다는 것이다. 이하에 또한 압축 해제(decompaction)라고도 칭하는 이 압축 철회는 조사에 의해 재료에 생성된 결함 상태의 완화에 기초하는 것으로 가정된다.Disadvantages of all the aforementioned methods for targeted local and homogeneous compression of materials for correcting the surface morphology of the substrate and protecting against long-term changes due to compression are: It does not take into account the change in the shape of the surface caused by it. This compression withdrawal, also hereinafter also referred to as decompaction, is assumed to be based on mitigation of the defect state created in the material by irradiation.

본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 단점을 해결하는 방법 및 반사 광학 요소를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 개선된 광학 요소를 포함하는 투영 렌즈 및 투영 노광 장치를 명시하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a reflective optical element and a method that overcomes the aforementioned drawbacks of the prior art. Another object of the present invention is to specify a projection lens and a projection exposure apparatus comprising an improved optical element.

이 목적은 독립 청구항 1의 특징들을 갖는 디바이스에 의해 달성된다. 종속 청구항은 본 발명의 유리한 개량 및 변형에 관련한다.This object is achieved by a device having the features of independent claim 1. The dependent claims relate to advantageous modifications and variations of the invention.

기판 표면을 갖는 기판, 보호층 및 EUV 파장 범위를 위해 적합한 층 부분 시스템을 포함하는 투영 노광 장치용 반사 광학 요소를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은:The method according to the invention for manufacturing a reflective optical element for a projection exposure apparatus comprising a substrate having a substrate surface, a protective layer and a layer sub-system suitable for the EUV wavelength range:

a) 기판 표면을 측정하는 단계,a) measuring the substrate surface,

b) 전자의 도움으로 기판을 조사하는 단계,b) irradiating the substrate with the help of electrons,

c) 기판을 템퍼링하는 단계를 포함한다.c) tempering the substrate.

예로서, 반사 광학 요소는 미러 또는 마스크일 수 있다. 기판의 코팅은 EUV 방사선, 즉 13 nm 또는 7 nm의 파장에서의 방사선의 반사를 위해 최적화된 적어도 하나의 층 부분 시스템을 포함할 수도 있다. 이 반사층은 개별 층들의 적어도 하나의 주기의 주기적 시퀀스를 포함할 수도 있고, 여기서, 주기는 EUV 파장 범위에서 상이한 굴절률을 갖는 2개의 개별 층을 포함할 수 있다. 그러나, 단지 하나의 층을 포함하는 비주기적 층 또는 코팅이 또한 가능하다.As an example, the reflective optical element can be a mirror or a mask. The coating of the substrate may comprise at least one layered partial system optimized for reflection of EUV radiation, ie radiation at a wavelength of 13 nm or 7 nm. This reflective layer may comprise a periodic sequence of at least one period of individual layers, wherein the period may comprise two separate layers with different refractive indices in the EUV wavelength range. However, an aperiodic layer or coating comprising only one layer is also possible.

선택적으로, 보호층은 기판과 반사층 사이에 도포될 수 있다. 이 보호층은 그 아래의 재료가 사용된 EUV 방사선, 즉 노광 목적으로 장치에서 사용되는 방사선에 의해 더 압축되는 것을 방지한다. 여기서, 보호층의 층 배열체는 적어도 20 nm 초과, 특히 50 nm 초과의 두께를 포함할 수도 있어서, 층 배열체를 통한 EUV 방사선의 투과율이 10% 미만, 특히 2% 미만이 된다. 층 부분 시스템은 니켈, 탄소, 붕소 카바이드, 코발트, 베릴륨, 실리콘, 실리콘 산화물의 그룹의 재료로부터의 화합물로 형성되거나 합성되는 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다. 이들 재료는 첫째로 EUV 방사선에 대해 충분히 높은 흡수 계수를 갖고 둘째로 EUV 방사선 하에서 변화되지 않는다. 적어도 하나의 보호층 부분 시스템의 층 배열체는 또한 예를 들어, 개별 층들의 적어도 2개의 주기의 주기적 시퀀스로 구성될 수 있고, 주기는 상이한 재료로 형성된 2개의 개별 층을 포함할 수도 있고, 주기를 형성하는 2개의 개별 층의 재료는 니켈 및 실리콘 또는 코발트 및 베릴륨일 수도 있다. 이러한 층 스택은 흡수 금속의 결정 성장을 억제할 수 있고 결과적으로 대응 두께를 갖는 순수 금속 보호층의 경우에 가능할 것인 것보다 실제 반사 코팅을 위한 층의 전체적인 더 낮은 거칠기를 제공할 수 있다.Optionally, a protective layer may be applied between the substrate and the reflective layer. This protective layer prevents the material underneath from being further compressed by the EUV radiation used, ie the radiation used in the apparatus for exposure purposes. Here, the layer arrangement of the protective layer may comprise a thickness of at least more than 20 nm, in particular more than 50 nm, such that the transmittance of EUV radiation through the layer arrangement is less than 10%, in particular less than 2%. The layered partial system may comprise at least one layer formed or synthesized from a compound from a material of the group of nickel, carbon, boron carbide, cobalt, beryllium, silicon, silicon oxide. These materials firstly have a sufficiently high absorption coefficient for EUV radiation and secondly do not change under EUV radiation. The layer arrangement of the at least one protective layer partial system may also consist of, for example, a periodic sequence of at least two periods of individual layers, the period may comprise two separate layers formed of different materials, and the period The materials of the two separate layers forming a may be nickel and silicon or cobalt and beryllium. Such a layer stack can inhibit the crystal growth of the absorbing metal and consequently provide an overall lower roughness of the layer for an actual reflective coating than would be possible in the case of a pure metal protective layer having a corresponding thickness.

기판의 정확한 표면 형태는 기판 표면을 측정함으로써 확인되고, 상기 표면 형태는 일반적으로 의도된 값으로부터의 편차를 갖는다. 기판의 측정된 표면 형태와 의도된 표면 형태 사이의 차이는 보정될 기판 표면의 편차를 산출한다. 기판의 국부 조사의 결과로서, 기판은 표면 아래에서 1 ㎛ 내지 100 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 30 ㎛의 영역에서 압축되고 수축되어, 기판 표면을 보정할 수 있는 표면 상의 변형을 야기한다. 압축은 특히 조사 목적으로 사용되는 전자의 에너지 및 선량 또는 재료에 의해 수용되는 선량에 의존한다. 예로서, 전자의 에너지 및 선량의 값은 각각 5 keV 내지 80 keV 및 0.1 J/mm2 내지 4000 J/mm2의 범위에 있을 수도 있다.The exact surface morphology of the substrate is ascertained by measuring the substrate surface, which surface morphology generally has a deviation from the intended value. The difference between the measured surface shape of the substrate and the intended surface shape yields the deviation of the substrate surface to be corrected. As a result of local irradiation of the substrate, the substrate is compressed and contracted in the region of 1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 30 μm below the surface, causing deformation on the surface that can correct the substrate surface. Compression depends in particular on the energy and dose of the electrons used for irradiation purposes or the dose received by the material. As an example, the values of energy and dose of electrons may be in the range of 5 keV to 80 keV and 0.1 J/mm 2 to 4000 J/mm 2, respectively.

방사선은 또한 EUV 방사선의 결과로서 서비스 수명 중에 진행되는 압축에 대한 기판의 보호를 생성하는 데 사용될 수 있다. 그 결과, 기판 표면은 최대 4000 J/mm2의 영역에 있을 수도 있는 선량으로 최대로 조사될 수 있다. 이는 압축의 포화, 즉 기판의 추가 조사의 경우에 기판의 압축이 더 이상 증가하지 않거나, 또는 단지 무시할만한 정도로만 증가하는 상태를 야기한다. 이 압축된 영역은 EUV 방사선에 의한 압축으로부터 나머지 기판을 보호하는 보호층을 형성한다.Radiation can also be used to create protection of the substrate against compression going on during its service life as a result of EUV radiation. As a result, the substrate surface can be maximally irradiated with a dose that may be in the region of up to 4000 J/mm 2. This leads to a saturation of compression, ie a condition in which the compression of the substrate no longer increases, or only increases to a negligible degree in case of further irradiation of the substrate. This compressed region forms a protective layer that protects the rest of the substrate from compression by EUV radiation.

표면 형태 편차를 보정하기 위한 그리고 기판 표면 부근의 보호 압축을 위한 기판 재료의 영역은 전자 빔의 상이한 침투 깊이에 의해 서로로부터 분리될 수 있다. 여기서, 표면 보정을 위한 에너지는 보호층을 생성하기 위한 에너지보다 클 수도 있다. 일반적으로, 최대 2500 J/mm2의 선량은 표면을 보정하기 위해 전자로의 조사를 수행할 때 충분한 표면 형태 보정을 착수하기에 충분하다.The areas of the substrate material for correcting the surface morphology deviation and for protective compression near the substrate surface can be separated from each other by different penetration depths of the electron beam. Here, the energy for surface correction may be greater than the energy for generating the protective layer. In general, a dose of up to 2500 J/mm 2 is sufficient to undertake sufficient surface morphology correction when performing electron irradiation to correct the surface.

최종 템퍼링 단계는 방법 단계에서 이전에 도입된 기판 재료의 압축의 부분적 철회, 즉 압축 해제를 야기한다. 예를 들어, EUV 투영 노광 장치와 같은 투영 노광 장치에서 기판을 사용할 때 시간 경과에 따라 발생하고 따라서 기판 표면에 무시할 수 없는 변화를 야기할 수도 있는 압축 해제가 유발된다. 템퍼링은 압축 해제 프로세스를 가속화하고, 그 결과 기판의 서비스 수명에 걸쳐 압축 해제에 의한 나머지 변화는 유리하게는 무시할만한 값으로 감소될 수 있다.The final tempering step results in a partial withdrawal, ie decompression, of the compression of the substrate material previously introduced in the method step. When using a substrate in a projection exposure apparatus such as an EUV projection exposure apparatus, for example, decompression is induced that occurs over time and may thus cause a non-negligible change in the substrate surface. Tempering speeds up the decompression process, so that the remaining changes due to decompression over the service life of the substrate can advantageously be reduced to negligible values.

본 발명의 유리한 변형예에서, 기판을 템퍼링할 때 사용되는 온도는 22℃ 내지 400℃ 범위에 있을 수도 있다. 값은 오븐 내에서 템퍼링의 경우 22℃ 내지 최대 60℃ 범위에 있을 수도 있다. 압축된 층이 레이저에 의해 템퍼링되면, 값은 바람직하게는 150℃ 내지 최대 400℃에 있을 수 있다. 이 경우, 온도가 증가함에 따라, 재료가 더 신속하게 압축 해제될 수 있으며, 그 결과 프로세스 시간이 유리하게 최소화될 수 있는 것이 성립한다.In an advantageous variant of the invention, the temperature used when tempering the substrate may be in the range of 22° C. to 400° C. Values may range from 22° C. up to 60° C. for tempering in an oven. If the compressed layer is tempered by a laser, the value may preferably be between 150° C. and up to 400° C. In this case, it is established that as the temperature increases, the material can be decompressed more quickly, and as a result, the process time can be advantageously minimized.

온도의 선택은 압축 정도 및 기판의 기하학 형상에 의존한다. 템퍼링 목적으로 사용되는 온도의 상한은 기판을 위해 사용되는 재료가 비가역적으로 변화하거나 그 형태를 손실하는 온도에 의해 미리 결정된다. 예로서, 기판을 위해 사용되는 재료는 SiSic, Schott AG의 Zerodur® 또는 Corning Inc.의 ULE® 또는 석영 유리 또는 임의의 다른 유형의 유리일 수 있다.The choice of temperature depends on the degree of compression and the geometry of the substrate. The upper limit of the temperature used for tempering purposes is predetermined by the temperature at which the material used for the substrate changes irreversibly or loses its shape. By way of example, the material used for the substrate may be SiSic, Zerodur® from Schott AG or ULE® from Corning Inc. or quartz glass or any other type of glass.

본 발명의 다른 유리한 변형예에서, 온도는 기판을 템퍼링할 때 1시간 내지 1000시간의 기간에 걸쳐 유지될 수 있다.In another advantageous variant of the invention, the temperature can be maintained over a period of 1 hour to 1000 hours when tempering the substrate.

템퍼링 중에 얻어진 압축 해제는 채용된 온도, 템퍼링 전의 압축의 정도, 기판의 기하학 형상 및 온도가 유지되는 기간에 의존한다. 일반적으로 적용되는 것은, 템퍼링 프로세스의 기간이 기판 표면의 작은 변화의 경우에, 즉 템퍼링 전에 기판의 압축 정도에서 더 짧은 것이고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.The decompression obtained during tempering depends on the temperature employed, the degree of compression before tempering, the geometry of the substrate and the period during which the temperature is maintained. What is generally applied is that the duration of the tempering process is shorter in the case of small changes in the surface of the substrate, ie in the degree of compression of the substrate before tempering, and vice versa.

본 발명의 다른 유리한 변형예에서, 온도는 기판을 템퍼링할 때 시간 경과에 따라 변할 수 있다.In another advantageous variant of the invention, the temperature can change over time when tempering the substrate.

온도는 예를 들어 최대 압축 해제 및/또는 동일한 압축 해제를 갖는 유지 시간 감소를 달성하기 위해 시간에 따라 변할 수 있다.The temperature may vary over time, for example to achieve maximum decompression and/or a reduction in holding time with the same decompression.

본 발명의 다른 유리한 변형예에서, 기판은 템퍼링 중에 균질한 방식으로 가열될 수 있다.In another advantageous variant of the invention, the substrate can be heated in a homogeneous manner during tempering.

템퍼링을 위한 전체 기판의 균질한 가열은, 기판이 매우 균일하게 템퍼링되고, 그 결과 온도 구배의 결과로서 템퍼링 중에 어떠한 부가의 응력도 재료 내에 도입되지 않는다는 점에서 유리하다. 예로서, 템퍼링 목적으로 요구되는 온도는 레이저로의 조사에 의해 기판 내에 도입될 수 있다. 기판은 레이저의 에너지 및 침투 깊이의 적합한 조정을 통해 그리고/또는 재료 내의 열 유동에 영향을 미치기 위한 히트싱크를 부착함으로써 균질한 방식으로 가열될 수 있다. 대안적으로, 기판은 또한 예를 들어 오븐 내에서 특정 온도로 가열될 수도 있고, 금속으로 제조된 작업편의 템퍼링으로부터 공지된 바와 같이, 특정 유지 시간 후에 다시 냉각될 수도 있다. 이 프로세스는 공지되어 있고 이용 가능한 설비를 사용할 수 있다는 점에서 유리하다. 더욱이, 프로세스는 간단한데, 이는 제조 비용에 긍정적인 영향을 미친다.Homogeneous heating of the entire substrate for tempering is advantageous in that the substrate is tempered very uniformly and as a result no additional stress is introduced into the material during tempering as a result of the temperature gradient. As an example, the temperature required for tempering purposes can be introduced into the substrate by irradiation with a laser. The substrate can be heated in a homogeneous manner through suitable adjustment of the energy and penetration depth of the laser and/or by attaching a heat sink to affect the heat flow in the material. Alternatively, the substrate may also be heated to a certain temperature, for example in an oven, and cooled again after a certain holding time, as is known from the tempering of a work piece made of metal. This process is advantageous in that known and available equipment can be used. Moreover, the process is simple, which has a positive effect on the manufacturing cost.

본 발명의 다른 유리한 변형예에서, 기판은 템퍼링 동안 국부적으로 가열될 수 있다.In another advantageous variant of the invention, the substrate can be locally heated during tempering.

기판의 기하학 형상 및 기판의 표면 형태를 보정하기 위해 착수된 압축에 따라, 기판을 균질하게 가열하지 않고 기판의 국부 가열을 통해 기판을 템퍼링하기 위해 필요한 온도를 달성하는 것이 유리할 수도 있다. 국부 가열이 예를 들어, 레이저 또는 램프에 의해 기판 표면 상에 방사선에 의해 달성될 수 있다. 방사선의 파장은 바람직하게는 반사 코팅이 높은 투과율을 갖고 기판이 높은 흡수도를 갖는 영역에 있어야 한다. 국부 가열의 장점은 더 높은 온도가 기판의 압축된 영역에서 설정될 수 있다는 것이다. 예로서, 기판 표면의 최종 생성 중에, 반사 광학 요소는 예를 들어 최대 60℃ 이하의 비교적 낮은 온도에만 노출될 수도 있는 홀더 내에 미리 조립될 수도 있다. 국부 가열 및 열을 국부적으로 발산하기 위한 상보적인 조치의 결과로서, 기판의 온도는 예를 들어 반사 광학 요소의 온도 민감 영역이 그 임계 온도에 도달하지 않고, 국부적으로 최대 400℃에 도달할 수도 있다. 그 결과, 유지 시간이 유리하게 감소될 수 있고 따라서 제조 비용이 최소화될 수 있다.Depending on the compression undertaken to correct the geometry of the substrate and the surface shape of the substrate, it may be advantageous to achieve the temperature required to temper the substrate through local heating of the substrate without homogeneously heating the substrate. Local heating can be achieved by radiation on the substrate surface, for example by means of a laser or lamp. The wavelength of radiation should preferably be in a region where the reflective coating has a high transmittance and the substrate has a high absorption. The advantage of local heating is that higher temperatures can be set in the compressed area of the substrate. As an example, during the final production of the substrate surface, the reflective optical element may be pre-assembled in a holder which may be exposed only to relatively low temperatures, for example up to 60° C. or less. As a result of local heating and complementary measures to dissipate heat locally, the temperature of the substrate may reach a maximum of 400°C locally, for example the temperature sensitive region of the reflective optical element does not reach its critical temperature. . As a result, the holding time can be advantageously reduced and thus the manufacturing cost can be minimized.

본 발명의 다른 유리한 변형예에서, 온도는 2.6 ㎛ 내지 2.8 ㎛의 파장, 특히 2.755 ㎛의 파장을 갖는 레이저로 조사에 의해 기판 내로 도입될 수 있다.In another advantageous variant of the invention, the temperature can be introduced into the substrate by irradiation with a laser having a wavelength of 2.6 μm to 2.8 μm, in particular 2.755 μm.

채용된 기판 재료는 40 체적%의 SiO2의 성분을 갖고, 여기서, SiO2 망에 도입된 OH기는 2.755 ㎛의 파장에서 공진을 갖는다. 이 파장에서의 흡수는 공진의 여기(excitation)의 결과로서 특히 높고, 그 결과 기판의 온도 증가가 더 신속하게 구현되고 그리고/또는 다른 파장에서보다 더 높은 기판의 온도가 도달될 수 있다.The substrate material employed has a component of 40% by volume of SiO 2 , where the OH groups introduced into the SiO 2 network have resonance at a wavelength of 2.755 μm. Absorption at this wavelength is particularly high as a result of the excitation of the resonance, as a result of which an increase in the temperature of the substrate can be realized more quickly and/or a higher temperature of the substrate can be reached than at other wavelengths.

본 발명의 다른 유리한 변형예에서, 템퍼링의 결과로서 기판의 변화는 방법 단계 b)에서 기판의 조사 중에 고려될 수 있다.In another advantageous variant of the invention, the change of the substrate as a result of tempering can be taken into account during the irradiation of the substrate in method step b).

시험은, 압축 해제 중의 기판의 변화가 재료에 걸쳐 거의 균질하고 단지 변화의 작은 무시할만한 성분만이 불균질하다는 것을 나타내고 있다. 이 효과의 장점은 그 결과, 압축 해제의 매우 정확한 예측이 기판의 시험, 적합한 계산 모델 및 FEM 모델의 도움으로 가능하다는 것이다. 재료의 압축은 마찬가지로 양호하게 예측될 수 있고, 따라서 유리하게는, 템퍼링에 의한 압축 해제가 예를 들어 허용에 의해 기판의 압축 중에 미리 고려될 수 있다. 따라서, 템퍼링 후 기판 표면의 기하학 형상의 예측이 가능하고 요구된 정확성으로 구현 가능하다.Tests have shown that the change of the substrate during decompression is nearly homogeneous across the material and only a small negligible component of the change is heterogeneous. The advantage of this effect is that, as a result, very accurate prediction of decompression is possible with the aid of testing of the substrate, suitable computational models and FEM models. The compression of the material can likewise be predicted well, and thus advantageously, decompression by tempering can be considered in advance during compression of the substrate, for example by permitting. Accordingly, it is possible to predict the geometric shape of the substrate surface after tempering and to implement it with the required accuracy.

상기에 또한 설명된 방법은 미리 제조된 반사 광학 요소의 보정에도 또한 적용될 수 있다. 미리 도포된 코팅을 포함하는 기판 표면을 측정한 후, 기판은 기판 표면의 국부 변형을 보정하기 위해 5 내지 80 keV의 에너지 및 0.1 J/mm2 내지 2500 J/mm2의 선량으로 조사될 수 있다. 조사 후 템퍼링은 상기에 또한 설명된 방법과 동일한 방식으로 수행할 수 있다. 방사선 및 템퍼링에 의한 기판의 압축 및 압축 해제의 예측은 또한, 반사 광학 요소의 제조의 경우에서와 같이, 마찬가지로 가능하다. 결과적으로, 조사 중에 압축 해제에 의한 기판 표면의 보정의 감소, 즉 기판의 압축은 표면의 의도된 값으로부터 기판 표면의 유리한 최소 편차를 달성하기 위해 이용 가능하게 유지될 수 있다.The method also described above can also be applied to the correction of previously manufactured reflective optical elements. After measuring the substrate surface including the pre-coated coating, the substrate can be irradiated with an energy of 5 to 80 keV and a dose of 0.1 J/mm 2 to 2500 J/mm 2 to correct for local deformation of the substrate surface. . Tempering after irradiation can be performed in the same manner as the method also described above. Prediction of compression and decompression of the substrate by radiation and tempering is also possible, as in the case of the manufacture of reflective optical elements, as well. As a result, the reduction in correction of the substrate surface by decompression during irradiation, ie the compression of the substrate, can be kept available to achieve a favorable minimum deviation of the substrate surface from the intended value of the surface.

본 발명은 기판의 표면에 도포된 층 배열체를 포함하는 EUV 파장 범위용 반사 광학 요소를 더 포함하고, 층 배열체는 적어도 하나의 층 부분 시스템을 포함한다. 기판은 표면으로부터 최대 5 ㎛의 거리까지 층 배열체에 인접한 표면 영역에서, 표면으로부터 1 mm의 거리에서 기판의 평균 밀도보다 0.1 체적% 초과 더 높은 평균 밀도를 갖는다. 더욱이, 기판은 표면으로부터 적어도 1 ㎛ 내지 100 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 30 ㎛의 고정 거리에서 적어도 가상 영역을 따라 0.1 체적% 초과의 밀도 변화를 갖는다. 여기서, 표면으로부터 1 mm의 거리에서 기판의 평균 밀도보다 0.1 체적% 초과 더 높은 밀도의 시간적 변화는 광학 요소의 제조 후에 최초 7년에 20% 미만이다.The present invention further comprises a reflective optical element for the EUV wavelength range comprising a layer arrangement applied to the surface of the substrate, the layer arrangement comprising at least one layer portion system. The substrate has an average density greater than 0.1% by volume higher than the average density of the substrate at a distance of 1 mm from the surface, in the area of the surface adjacent to the layer arrangement up to a distance of 5 μm from the surface. Moreover, the substrate has a density change of more than 0.1% by volume along at least an imaginary area at a fixed distance of at least 1 μm to 100 μm, preferably 1 μm to 30 μm from the surface. Here, at a distance of 1 mm from the surface, the temporal change in density more than 0.1% by volume higher than the average density of the substrate is less than 20% in the first 7 years after manufacture of the optical element.

기판의 치수 안정성은 기판 표면에 그리고 따라서 광학 요소의 이미징 품질에 직접적인 영향을 미친다. 동작 중에 반사 광학 요소의 가열의 결과로서 기판 표면의 변형은 냉각 또는 적합한 조작기에 의해 보상될 수 있다. 예를 들어, 압축 해제의 결과로서 시간 경과에 따른 기판의 변화에 의해 야기될 수도 있는 장기 효과의 결과로서 기판 표면의 변화는 마찬가지로 조작기에 의해 보상 가능하다. 그러나, 기판 표면의 변화의 순서는, 특히 동작 중에 가열에 의해 야기되는 변형과 조합하여, 조작기의 제한된 이동을 초과할 수도 있는 범위에 있을 수 있다. 장기 안정성을 갖는 기판의 결과로서, 이 성분은 유리하게는 허용 가능한 값으로 최소화될 수 있다.The dimensional stability of the substrate directly affects the substrate surface and thus the imaging quality of the optical elements. Deformation of the substrate surface as a result of heating of the reflective optical element during operation can be compensated for by cooling or a suitable manipulator. For example, changes in the surface of the substrate as a result of long-term effects that may be caused by changes in the substrate over time as a result of decompression are likewise compensable by the manipulator. However, the order of changes in the substrate surface may be in a range that may exceed the limited movement of the manipulator, especially in combination with deformation caused by heating during operation. As a result of the substrate having long-term stability, this component can advantageously be minimized to an acceptable value.

더욱이, 본 발명은 상기에 또한 설명된 실시예에 따른 반사 광학 요소로서의 미러 및/또는 상기에 또한 설명된 방법 중 하나에 따라 제조된 반사 광학 요소로서의 미러를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 렌즈를 포함한다.Furthermore, the present invention includes a microlithographic projection lens comprising a mirror as a reflective optical element according to an embodiment also described above and/or a mirror as a reflective optical element manufactured according to one of the methods also described above.

마이크로리소그래피 투영 렌즈는 그 파장이 바람직하게는 13.5 nm인 사용된 방사선, 및 다른 파장에서의 방사선에 의해 높은 부하에 노출되고, 그 결과 상기 마이크로리소그래피 투영 렌즈는 동작 중에 가열된다. 상기에 또한 설명된 미러 중 하나를 사용함으로써, 재료의 압축 해제의 결과로서 시간 경과에 따른 미러 표면의 변화가 유리하게 최소화될 수 있다.The microlithographic projection lens is exposed to high loads by the used radiation whose wavelength is preferably 13.5 nm, and radiation at other wavelengths, as a result of which the microlithographic projection lens is heated during operation. By using one of the mirrors also described above, the change of the mirror surface over time as a result of decompression of the material can be advantageously minimized.

더욱이, 본 발명은 상기에 또한 설명된 실시예에 따른 투영 렌즈를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치를 포함한다.Moreover, the present invention includes a microlithographic projection exposure apparatus comprising a projection lens according to the embodiment also described above.

투영 노광 장치는 24시간 연속 동작되고, 모든 결함은 투영 노광 장치의 성능에 영향을 미친다. 투영 노광 장치의 서비스 시간은 유리하게는 장기 안정성을 갖는 투영 광학 유닛의 사용에 의해 감소될 수 있다.The projection exposure apparatus is operated continuously for 24 hours, and all defects affect the performance of the projection exposure apparatus. The service time of the projection exposure apparatus can advantageously be reduced by the use of a projection optical unit with long-term stability.

본 발명의 예시적인 실시예 및 변형예가 도면을 참조하여 이하에 더 상세히 설명되고, 여기서:
도 1은 본 발명의 구현될 수 있는 EUV 투영 노광 장치의 기본 구성을 도시하고 있다.
도 2의 a) 내지 c)는 본 발명에 따른 광학 요소를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 개략도를 도시하고 있다.
도 3의 a) 내지 c)는 프로세스를 통한 본 발명에 따른 요소의 표면 형태의 개략도를 도시하고 있다.
Exemplary embodiments and variations of the invention are described in more detail below with reference to the drawings, wherein:
1 shows a basic configuration of an EUV projection exposure apparatus that can be implemented in the present invention.
2a) to 2c) show schematic diagrams of a method according to the invention for manufacturing an optical element according to the invention.
3 a) to 3 c) show schematic views of the surface form of an element according to the invention through a process.

도 1은 본 발명이 사용될 수 있는 마이크로리소그래피 EUV 투영 노광 장치(1)의 기본 구성을 예로서 도시하고 있다. 투영 노광 장치(1)의 조명 시스템은 광원(3) 이외에, 대물 평면(6) 내의 대물 필드(5)의 조명을 위한 조명 광학 유닛(4)을 포함한다. 광원(3)에 의해 발생된 광학 사용된 방사선의 형태의 EUV 방사선(14)은, 필드 파셋면 미러(2) 상에 입사되기 전에 상기 방사선이 중간 초점 평면(15)의 영역에서 중간 초점을 통과하는 이러한 방식으로, 광원(3) 내에 통합된 집광기에 의해 정렬된다. 필드 파셋면 미러(2)의 하류에서, EUV 방사선(14)은 동공 파셋면 미러(16)에 의해 반사된다. 동공 파셋면 미러(16)와, 미러(18, 19, 20)를 갖는 광학 조립체(17)의 도움으로, 필드 파셋면 미러(2)의 필드 파셋면은 대물 필드(5) 내로 이미징된다.1 shows as an example the basic configuration of a microlithographic EUV projection exposure apparatus 1 in which the present invention can be used. The illumination system of the projection exposure apparatus 1 comprises, in addition to the light source 3, an illumination optical unit 4 for illumination of the objective field 5 in the objective plane 6. EUV radiation 14 in the form of optically used radiation generated by the light source 3 passes through the intermediate focal point in the area of the intermediate focal plane 15 before it is incident on the field facet mirror 2 In this way, it is aligned by a condenser integrated in the light source 3. Downstream of the field facet mirror 2, EUV radiation 14 is reflected by the pupil facet face mirror 16. With the aid of the pupil facet mirror 16 and the optical assembly 17 with the mirrors 18, 19, 20, the field facet face of the field facet face mirror 2 is imaged into the objective field 5.

대물 필드(5) 내에 배열되고 개략적으로 도시된 레티클 홀더(8)에 의해 유지된 레티클(7)이 조명된다. 단지 개략적으로 도시되어 있는 투영 광학 유닛(9)이 화상 평면(11) 내의 화상 필드(10) 내에 대물 필드(5)를 이미징하는 역할을 한다. 레티클(7) 상의 구조는 화상 평면(11) 내의 화상 필드(10)의 영역에 배열되어 있고 마찬가지로 부분적으로 도시되어 있는 웨이퍼 홀더(13)에 의해 유지되어 있는 웨이퍼(12)의 감광층 상에 이미징된다. 광원(3)은 특히 5 nm 내지 30 nm의 파장 범위의 사용된 방사선을 방출할 수 있다.A reticle 7 arranged in the objective field 5 and held by a schematically illustrated reticle holder 8 is illuminated. The projection optical unit 9, which is shown only schematically, serves to image the objective field 5 in the image field 10 in the image plane 11. The structure on the reticle 7 is imaged on the photosensitive layer of the wafer 12 arranged in the area of the image field 10 in the image plane 11 and held by the wafer holder 13, which is likewise partially shown. do. The light source 3 is capable of emitting used radiation in particular in the wavelength range of 5 nm to 30 nm.

본 발명은 도시되어 있지 않은 DUV 장치에 마찬가지로 적용될 수도 있다. DUV 장치는 원리적으로 전술된 EUV 장치(1)와 같이 셋업되고, 여기서 미러 및 렌즈 요소는 DUV 장치 내의 광학 요소로서 사용될 수 있고, DUV 장치의 광원은 100 nm 내지 300 nm의 파장 범위의 사용된 방사선을 방출한다.The present invention may likewise be applied to a DUV device not shown. The DUV device is in principle set up as the EUV device 1 described above, where the mirror and lens elements can be used as optical elements in the DUV device, and the light source of the DUV device is used in the wavelength range of 100 nm to 300 nm. Emits radiation.

도 2는 예를 들어, 본 발명에 따른 미러(18, 19, 20) 또는 도 1의 발명에 따른 레티클(7)과 같은 본 발명에 따른 반사 광학 요소를 제조하기 위한 방법 단계 a) 내지 c)를 개략적으로 도시하고 있다. 방법 단계 a)에서, 미러(18, 19, 20) 또는 레티클(7)이 제공되는데, 이는 EUV 파장 범위에서의 반사에 적합한 층 부분 시스템(39)을 갖는 기판(30) 및 보호층(38)을 포함한다. 층 부분 시스템(39)은 개별 층들의 적어도 하나의 주기의 주기적 시퀀스로 구성될 수도 있고, 여기서, 주기는 EUV 파장 범위에서 상이한 굴절률을 갖는 2개의 개별 층을 포함한다. 층 부분 시스템(39)은 또한 단지 하나의 층으로 구성되거나 또는 층들의 비주기적 시퀀스를 갖는 층 시스템을 포함할 수도 있다. 반사층(39) 아래에 배열된 보호층(38)은 기판(30) 내로의 EUV 방사선의 침투를 방지해야 한다. 미러(18, 19, 20) 또는 레티클(7)의 표면 형태(31)는 간섭계에 의해 측정된다. 간섭계에 의한 측정은 명료화를 위해 도 2에는 도시되어 있지 않다. 이와 같이 함으로써, 미러(18, 19, 20) 또는 레티클(7)은 원하는 의도된 표면 형태로부터 원하지 않는 표면 형태 편차(32)를 갖는 것으로 방법 단계 a)에서 결정된다.2 shows method steps a) to c) for manufacturing a reflective optical element according to the invention, for example a mirror 18, 19, 20 according to the invention or a reticle 7 according to the invention of FIG. Schematically shows. In method step a), a mirror 18, 19, 20 or reticle 7 is provided, which has a substrate 30 and a protective layer 38 with a layered partial system 39 suitable for reflection in the EUV wavelength range. Includes. The layer sub-system 39 may consist of a periodic sequence of at least one period of individual layers, wherein the period comprises two separate layers with different refractive indices in the EUV wavelength range. The layer sub-system 39 may also consist of only one layer or may comprise a layer system having an aperiodic sequence of layers. The protective layer 38 arranged under the reflective layer 39 should prevent penetration of EUV radiation into the substrate 30. The surface shape 31 of the mirrors 18, 19, 20 or reticle 7 is measured by an interferometer. Measurements by interferometer are not shown in FIG. 2 for clarity. By doing so, it is determined in method step a) that the mirrors 18, 19, 20 or reticle 7 have an undesired surface shape deviation 32 from the desired intended surface shape.

이 표면 형태 편차(32)는 이에 의해 야기된 기판 영역(34)의 압축을 통해 조사(33)에 의해 방법 단계 b)에서 보정된다. 방사선(33)은 전자 빔 소스(35)의 전자(36)에 의해 제공된다. 특히, 0.1 J/mm2 내지 2500 J/mm2의 선량에서 5 내지 80 keV의 에너지를 갖는 전자(36)에 의한 전자 조사(33) 및/또는 0.3 내지 3 ㎛의 파장, 1 Hz 내지 100 MHz의 반복률 및 0.01 μJ 내지 10 mJ의 펄스 에너지를 갖는 펄스화 레이저의 도움에 의한 광자 조사가 특히 여기에서 고려될 수 있다. 기판 영역(34)의 압축의 결과로서, 0.1 체적% 초과의 기판 재료의 밀도의 변화가 표면으로부터 고정 거리에서 가상 영역(37)을 따라 발생하고, 상기 가상 영역은 압축된 기판 영역(34)을 통해 연장된다. 여기서, 밀도의 변화는 일정한 거리의 이러한 가상 영역(37)을 따른 밀도의 최대값과 밀도의 최소값 사이의 차이를 의미하는 것으로 이해된다. 기판 영역(34)의 균질한 조사(33)의 경우, 이 처방은 기판 영역(34)이 0.1 체적% 초과만큼 표면으로부터 동일한 거리에 있는 인접한 비조사 영역의 것보다 더 높은 밀도를 갖는 것을 의미한다. 표면 형태의 보정은 추가 절차에서 효과를 허용하고 결과적으로 마지막 방법 단계 c) 후에 원하는 표면 형태를 얻기 위해 과보정된다. 추가의 상세가 방법 단계 c) 및 도 3과 관련하여 설명된다.This surface shape deviation 32 is corrected in method step b) by irradiation 33 through compression of the substrate area 34 caused thereby. Radiation 33 is provided by electrons 36 of electron beam source 35. In particular, electron irradiation 33 by electrons 36 having an energy of 5 to 80 keV at a dose of 0.1 J/mm 2 to 2500 J/mm 2 and/or a wavelength of 0.3 to 3 μm, 1 Hz to 100 MHz Photon irradiation with the aid of a pulsed laser with a repetition rate of and a pulse energy of 0.01 μJ to 10 mJ can be considered here in particular. As a result of compression of the substrate region 34, a change in the density of the substrate material of more than 0.1% by volume occurs along the virtual region 37 at a fixed distance from the surface, which virtual region forms the compressed substrate region 34. Extends through. Here, the change in density is understood to mean a difference between the maximum value of the density and the minimum value of the density along the virtual area 37 of a certain distance. In the case of a homogeneous irradiation 33 of the substrate area 34, this regimen means that the substrate area 34 has a higher density than that of an adjacent unirradiated area at the same distance from the surface by more than 0.1% by volume. . The correction of the surface shape allows the effect in further procedures and consequently is overcorrected to obtain the desired surface shape after the last method step c). Further details are described in connection with method step c) and FIG. 3.

마지막으로, 기판(30)은 방법 단계 c)에서 템퍼링된다. 템퍼링은 기판(30)을 특정 온도로 가열하고 특정 시간 기간에 걸쳐 온도를 유지함으로써 달성된다. 기판(30)의 가열은 기판 표면(31)을 전체적으로 또는 단지 부분적으로 조사하는 레이저 소스(40)의 레이저 광(41)에 의해 구현될 수 있다. 기판(30)을 템퍼링한 결과, 압축이 다시 부분적으로 풀리는데, 즉, 표면 형태 편차(32)가 방법 단계 b) 직후의 상태와 관련하여 다시 반대 방향으로 변경된다. 방법 단계 b)와 관련하여 언급된 바와 같이, 이러한 압축 해제의 허용은, 의도된 표면 형태가 템퍼링의 마지막 방법 단계 c)에 의해 얻어지도록 기판 표면(31)을 보정하기 위해 압축 중에 미리 행해질 수 있다. 대안으로서, 기판(30)은 또한 금속을 템퍼링하기 위한 방법으로부터 공지된 바와 같이, 오븐(42) 내에서 가열될 수 있다. 이와 같이 함으로써, 기판(30)은 기판을 위한 모든 부착부가 제자리에 미리 조립된 상태로 오븐(42) 내에 배치된다. 미리 결정된 온도-시간 곡선이 이어서 오븐(42) 상에 설정될 수 있고, 상기 곡선은 의도된 표면 형태에 대응하는 표면 형태의 원하는 결과로 이어진다.Finally, the substrate 30 is tempered in method step c). Tempering is achieved by heating the substrate 30 to a specific temperature and maintaining the temperature over a specific period of time. The heating of the substrate 30 can be implemented by laser light 41 of the laser source 40 that entirely or only partially irradiates the substrate surface 31. As a result of tempering the substrate 30, the compression is again partially released, ie the surface shape deviation 32 is again changed in the opposite direction with respect to the state immediately after method step b). As mentioned in connection with method step b), this allowance of decompression can be done in advance during compression to correct the substrate surface 31 so that the intended surface shape is obtained by the last method step c) of tempering. . As an alternative, the substrate 30 can also be heated in an oven 42, as is known from a method for tempering metal. By doing so, the substrate 30 is placed in the oven 42 with all attachments for the substrate pre-assembled in place. A predetermined temperature-time curve can then be set on the oven 42, which curve leads to the desired result of the surface shape corresponding to the intended surface shape.

도 2의 방법 단계 a) 내지 c)에 의해 생성된 반사 광학 요소는 이후에 투영 노광 장치에서 EUV 미러(18, 19, 20)로서 또는 EUV 레티클(7)로서 사용될 수 있다.The reflective optical elements produced by method steps a) to c) of FIG. 2 can later be used as EUV mirrors 18, 19, 20 or as EUV reticles 7 in a projection exposure apparatus.

도 3의 a) 내지 c)는 간섭계 측정에 의해 생성된, 기판 표면(31)의 개략적인 이미지, 또는 간섭 측정에 의해 생성된 기판 표면(31)의 2개의 이미지의, 계산에 의해 생성된 차이를 도시하고 있다. 도 3의 a) 내지 c)의 라인은 윤곽 라인인 것으로 이해되어야 하고, 실선은 도면의 평면 외로의 상승을 나타내고 점선은 도면 평면 내로의 함몰을 나타낸다.3A to 3C are schematic images of the substrate surface 31, generated by interferometric measurements, or the difference generated by calculation, of two images of the substrate surface 31 generated by interferometric measurements. Is shown. It should be understood that the lines a) to 3c) are contour lines, the solid line representing the rise out of the plane of the drawing and the dotted line representing the depression into the drawing plane.

여기서, 도 3의 a)는 예를 들어 사용된 EUV 방사선에 의해 4000시간의 긴 조사 기간 후의 기판 표면(31)을 도시하고 있다. 도 3의 b)는 방법 단계 b) 후의 동일한 기판(30)의 기판 표면(31)을 도시하고 있다. 2개의 측정치의 차이가 계산에 의해 형성되면, 이는 균질 성분과 불균질 성분을 포함한다. 차이의 균질 성분은 불균질 성분보다 훨씬 더 커서, 불균질 성분은 상기에 또한 설명된 방법 후에 표면 형태의 가능한 예측과 관련되지 않게 된다. 이로부터, 간단한 계산 규칙이 이하와 같이 도출된다:Here, Fig. 3A shows the substrate surface 31 after a long irradiation period of 4000 hours with the EUV radiation used, for example. 3b) shows the substrate surface 31 of the same substrate 30 after method step b). If the difference between the two measurements is formed by calculation, it includes a homogeneous component and a heterogeneous component. The homogeneous component of the difference is much larger than the heterogeneous component, so that the heterogeneous component becomes unrelated to possible predictions of the surface shape after the method also described above. From this, a simple calculation rule is derived as follows:

표면 형태c) = KF × 표면 형태b) + 불균질 차이,Surface morphology c) = KF × surface morphology b) + heterogeneity difference,

여기서here

- 표면 형태c)는 방법 단계 c), 즉 템퍼링 후에 얻어진 기판(30)의 최종 표면 형태를 나타내고,-Surface shape c) denotes the final surface shape of the substrate 30 obtained after method step c), i.e. tempering,

- KF는 기판 재료, 기판(30)의 기하학 형상 및 표면 보정의 크기에 따른 계수를 나타내고,-KF represents a coefficient according to the substrate material, the geometric shape of the substrate 30 and the size of the surface correction,

- 표면 형태b)는 방법 단계 b) 후의 표면 형태를 나타내고,-Surface shape b) denotes the surface shape after method step b),

- 불균질 차이는 열악하게 예측 가능한 잔류 에러를 나타낸다.-Inhomogeneous differences represent poorly predictable residual errors.

조사(33)의 결과로서 압축 및 시험에 기초하여 템퍼링에 의한 압축 해제 중에 재료의 거동에 대한 모델을 생성하는 것이 가능하고, 여기서 기판 재료(30)는 방법 단계 b)에서 상기에 또한 설명된 바와 같이 조사(33)에 의해 처리되었고 이후에 상기에 또한 설명된 방법 단계 c)에 따라 템퍼링에 의해 처리되었다. FEM 모델의 도움으로, 이들 모델은 계수(KF)를 확인하는 데 사용될 수 있다. 여기서, FEM 모델은 기판(30)의 기하학 형상을 고려하여 압축을 통해 발생하는 응력을 기판 표면(31)의 변화로 변환할 수 있다. 여기서, 방법 단계 c)에서 발생하는 압축 해제 및 표면 형태 편차(32)에 대한 그의 효과는 방법 단계 b)에서 미리 허용될 수 있다. 방법은 EUV 투영 노광 장치에 사용을 위한 최대 장기 안정성을 갖는 반사 광학 요소(7, 18, 19, 20)를 제조하는 데 사용될 수 있다. 더욱이, 방법은 또한 그 제조가 미리 완료되어 있는 반사 광학 요소를 보정하는 데 사용될 수 있다.As a result of the irradiation 33 it is possible to generate a model of the behavior of the material during decompression by tempering based on compression and testing, where the substrate material 30 is as described also above in method step b). As such, it was treated by irradiation 33 and thereafter by tempering according to method step c) also described above. With the help of FEM models, these models can be used to determine the coefficients (KF). Here, the FEM model may convert a stress generated through compression into a change of the substrate surface 31 in consideration of the geometric shape of the substrate 30. Here, its effect on the decompression and surface shape deviation 32 occurring in method step c) can be tolerated in advance in method step b). The method can be used to manufacture reflective optical elements 7, 18, 19, 20 with maximum long-term stability for use in EUV projection exposure apparatus. Moreover, the method can also be used to calibrate a reflective optical element whose fabrication has already been completed.

1: 투영 노광 장치 2: 파셋면 미러
3: 광원 4: 조명 광학 유닛
5: 대물 필드 6: 대물 평면
7: 레티클 8: 레티클 홀더
9: 투영 광학 유닛 10: 화상 필드
11: 화상 평면 12: 웨이퍼
13: 웨이퍼 홀더 14: EUV 방사선
15: 중간 필드 초점 평면 16: 동공 파셋면 미러
17: 조립체 18: 미러
19: 미러 20: 미러
30: 기판 31: 기판 표면
32: 표면 형태 편차 33: 조사
34: (압축된) 기판 영역 35: 전자 소스
36: 전자(방사선) 37: (가상) 영역
38: 보호층 39: 반사층
40: 레이저 소스 41: 광원
42: 오븐
1: Projection exposure apparatus 2: Facet mirror
3: light source 4: illumination optical unit
5: Objective Field 6: Objective Plane
7: reticle 8: reticle holder
9: projection optical unit 10: image field
11: image plane 12: wafer
13: Wafer holder 14: EUV radiation
15: middle field focal plane 16: pupil facet mirror
17: assembly 18: mirror
19: mirror 20: mirror
30: substrate 31: substrate surface
32: surface shape deviation 33: irradiation
34: (compressed) substrate area 35: electron source
36: electron (radiation) 37: (virtual) area
38: protective layer 39: reflective layer
40: laser source 41: light source
42: oven

Claims (11)

기판 표면(31)을 갖는 기판(30), 보호층(38) 및 EUV 파장 범위를 위해 적합한 층 부분 시스템(39)을 포함하는 투영 노광 장치(1)용 반사 광학 요소를 제조하기 위한 방법이며,
a) 기판 표면(31)을 측정하는 단계,
b) 전자(36)의 도움으로 기판(30)을 조사하는 단계,
c) 기판(30)을 템퍼링하는 단계를 포함하는, 방법.
A method for manufacturing a reflective optical element for a projection exposure apparatus 1 comprising a substrate 30 having a substrate surface 31, a protective layer 38 and a layer sub-system 39 suitable for the EUV wavelength range,
a) measuring the substrate surface 31,
b) irradiating the substrate 30 with the help of the electron 36,
c) tempering the substrate (30).
제1항에 있어서,
기판(30)을 템퍼링할 때 22℃ 내지 400℃의 온도가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1,
A method, characterized in that a temperature of 22° C. to 400° C. is used when tempering the substrate 30.
제1항 또는 제2항에 있어서,
온도는 기판(30)을 템퍼링할 때 1시간 내지 1000시간의 기간에 걸쳐 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1 or 2,
The method, characterized in that the temperature is maintained over a period of 1 hour to 1000 hours when tempering the substrate 30.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
온도는 기판(30)을 템퍼링할 때 시간 경과에 따라 변하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
A method, characterized in that the temperature changes over time when tempering the substrate (30).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
기판(30)은 템퍼링 중에 균질 방식으로 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
A method, characterized in that the substrate 30 is heated in a homogeneous manner during tempering.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
기판(30)은 템퍼링 중에 국부 방식으로 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
A method, characterized in that the substrate 30 is heated in a local manner during tempering.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
온도는 2.6 ㎛ 내지 2.8 ㎛의 파장, 특히 2.755 ㎛의 파장을 갖는 레이저(40)로 조사(41)에 의해 기판(30) 내로 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 6,
The method, characterized in that the temperature is introduced into the substrate 30 by irradiation 41 with a laser 40 having a wavelength of 2.6 μm to 2.8 μm, in particular 2.755 μm.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
템퍼링의 결과로서 기판(30)의 변화는 방법 단계 b)에서 기판(30)의 조사(33) 중에 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 7,
A method, characterized in that the change of the substrate 30 as a result of tempering is taken into account during the irradiation 33 of the substrate 30 in method step b).
기판(30)의 표면에 도포된 층 배열체(39)를 포함하는 EUV 파장 범위용 반사 광학 요소이며,
- 층 배열체는 적어도 하나의 층 부분 시스템을 포함하고, 기판(30)은 표면으로부터 최대 5 ㎛의 거리까지 층 배열체에 인접한 표면 영역에서, 표면으로부터 1 mm의 거리에서 기판(30)의 평균 밀도보다 0.1 체적% 초과 더 높은 평균 밀도를 갖고,
- 기판(30)은 표면으로부터 적어도 1 ㎛ 내지 100 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 30 ㎛의 고정 거리에서 적어도 가상 영역(37)을 따라 0.1 체적% 초과의 밀도 변화를 갖는, EUV 파장 범위용 반사 광학 요소에 있어서,
표면으로부터 1 mm의 거리에서 기판(30)의 평균 밀도보다 0.1 체적% 초과 더 높은 밀도의 시간적 변화는 광학 요소의 제조 후에 최초 7년에 20% 미만인 것을 특징으로 하는 EUV 파장 범위용 반사 광학 요소.
It is a reflective optical element for the EUV wavelength range comprising a layer arrangement 39 applied to the surface of the substrate 30,
-The layer arrangement comprises at least one layer sub-system, and the substrate 30 is the average of the substrate 30 at a distance of 1 mm from the surface, in the area of the surface adjacent to the layer arrangement up to a distance of 5 μm from the surface. Has an average density greater than 0.1% by volume higher than the density,
-The substrate 30 reflects for the EUV wavelength range, having a density change of more than 0.1% by volume along the virtual region 37 at a fixed distance of at least 1 µm to 100 µm, preferably 1 µm to 30 µm from the surface. In the optical element,
A reflective optical element for the EUV wavelength range, characterized in that a temporal change in density greater than 0.1% by volume higher than the average density of the substrate 30 at a distance of 1 mm from the surface is less than 20% in the first 7 years after manufacture of the optical element.
제9항에 따른 반사 광학 요소로서의 미러(18, 19, 20) 및/또는 제1항 내지 제8항의 방법에 따라 제조된 반사 광학 요소로서의 미러(18, 19, 20)를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 렌즈.Microlithographic projection comprising a mirror (18, 19, 20) as a reflective optical element according to claim 9 and/or a mirror (18, 19, 20) as a reflective optical element manufactured according to the method of claims 1 to 8 lens. 제10항에 따른 투영 렌즈를 포함하는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치(1).A microlithographic projection exposure apparatus (1) comprising a projection lens according to claim 10.
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